Сапуни, техните свойства. Синтетични детергенти

Преди изобретяването на сапуна мазнините и мръсотията са били отстранявани от кожата с пепел и фин речен пясък. Египтяните миели лицата си с паста на базата на пчелен восък, смесен с вода. В Древен Рим при пране са използвали фино смлян тебешир, пемза и пепел. Очевидно римляните не се притесняват от факта, че по време на такива измивания, заедно с мръсотията, е възможно да се „остърже“ част от самата кожа. Заслугата за изобретяването на сапуна вероятно принадлежи на галските племена. Според Плиний Стари галите правели мехлем от лой и пепел от буково дърво, който се използвал за боядисване на коси и лечение на кожни заболявания. А през 2 век започват да го използват като перилен препарат.

Християнската религия смята измиването на тялото за „греховна“ дейност. Много "светци" бяха известни само с това, че не се миеха през целия си живот. Но хората отдавна са забелязали вредата и опасностите за здравето от замърсяването на кожата. Още през 18 век производството на сапун е създадено в Русия, а в редица европейски страни дори по-рано.

Технологията за производство на сапун от животински мазнини се е развивала в продължение на много векове. Първо се приготвя мастна смес, която се разтопява и осапунява - вари се с алкали. За да хидролизирате мазнините в алкална среда, вземете малко топена свинска мас, около 10 ml етилов алкохол и 10 ml алкален разтвор. Тук също се добавя трапезна сол и получената смес се загрява. Така се получават сапун и глицерин. Добавя се сол за утаяване на глицерин и примеси. В сапунената маса се образуват два слоя - сърцевина (чист сапун) и сапунена луга .

Сапунът се произвежда и индустриално.

Осапунването на мазнините може да настъпи и в присъствието на сярна киселина (киселинно осапунване). Това произвежда глицерол и висши карбоксилни киселини. Последните се превръщат в сапуни под действието на алкали или сода. Изходните материали за производството на сапун са растителни масла (слънчогледово, памучно и др.), животински мазнини, както и натриев хидроксид или калцинирана сода. Растителните масла първо се хидрогенират, т.е. превръщат се в твърди мазнини. Използват се и заместители на мазнините - синтетични карбоксилни мастни киселини с голямо молекулно тегло. Производството на сапун изисква големи количества суровини, така че задачата е да се получи сапун от нехранителни продукти. Карбоксилните киселини, необходими за производството на сапун, се получават чрез окисляване на парафин. Чрез неутрализиране на киселини, съдържащи от 9 до 15 въглеродни атома на молекула, се получава тоалетен сапун, а от киселини, съдържащи от 16 до 20 въглеродни атома, се получават сапун за пране и сапун за технически цели.

Състав на сапун

Конвенционалните сапуни се състоят основно от смес от соли на палмитинова, стеаринова и олеинова киселини. Натриевите соли образуват твърди сапуни, калиевите соли образуват течни сапуни.

Сапун - натриеви или калиеви соли на висши карбоксилни киселини,
получени в резултат на хидролиза на мазнини в алкална среда

Структурата на сапуна може да се опише с общата формула:

R – COOM

където R е въглеводороден радикал, М е метал.

Предимства на сапуна:

а) простота и лекота на използване;

б) премахва добре себума

в) има антисептични свойства

Недостатъци на сапуна и тяхното отстраняване:

недостатъци

решения

1. Слаба почистваща способност в твърда вода, съдържаща разтворими калциеви и магнезиеви соли. Тъй като в този случай се утаяват водонеразтворими соли на висши карбоксилни киселини на калций и магнезий. Тези. това изисква голяма консумация на сапун.

1. Към сапуна се добавят комплексообразуващи вещества, които подпомагат омекотяването на водата (натриеви соли на етилендиамин-тетраоцетна киселина - EDTA, EDTA, DTPA).

2. Във водни разтвори сапунът е частично хидролизиран, т.е. взаимодейства с водата.

Това произвежда известно количество алкали, което помага за разграждането на себума и премахването му.

Калиеви соли на висши карбоксилни киселини (т.е. течен сапун) са по-добре разтворими във вода и следователно имат по-силен почистващ ефект.

Но в същото време има вредно въздействие върху кожата на ръцете и тялото. Това се дължи на факта, че най-тънкият горен слой на кожата има леко кисела реакция (pH = 5,5) и по този начин не позволява на патогенните бактерии да проникнат в по-дълбоките слоеве на кожата. Измиването със сапун води до нарушаване на pH (реакцията става леко алкална), порите на кожата се отварят, което води до намаляване на естествената защитна реакция. Ако използвате сапун твърде често, кожата ви изсъхва и понякога се възпалява.

2. За да се намали това негативно въздействие, съвременните сапуни добавят:

- слаби киселини (лимонена киселина, борна киселина, бензоена киселина и др.), които нормализират pH

- кремове, глицерин, вазелин, палмово масло, кокосово масло, диетаноламид на кокосово и палмово масло и др. за омекотяване на кожата и предотвратяване навлизането на бактерии в порите на кожата.

Експеримент:

Вземете чаша вода. Поставете кибрит там, така че да плува на повърхността. Докоснете заострения край на сапуна до повърхността на водата от страната на клечката. Кибритът се отдалечава от сапуна. Това се случва, защото повърхностното напрежение на водата е по-голямо от това на сапуна. Различни сили действат върху клечката от различни посоки - тя се отдалечава от по-голямата сила на повърхностното напрежение. Повърхностният слой на дестилираната вода е в напрегнато състояние като еластичен филм. Когато се добавят сапун и някои други водоразтворими вещества, повърхностното напрежение на водата намалява. Сапунът и другите детергенти се класифицират като повърхностно активни вещества (ПАВ). Те намаляват повърхностното напрежение на водата, като по този начин подобряват почистващите свойства на водата.

Структура на сапуна- натриев стеарат.

Видео експеримент „Изолиране на свободни мастни киселини от сапун“

Молекулата на натриевия стеарат има дълъг неполярен въглеводороден радикал (обозначен с вълнообразна линия) и малка полярна част:

Молекулите на ПАВ на граничната повърхност са подредени по такъв начин, че хидрофилните групи на карбоксилните аниони са насочени във водата, а хидрофобните въглеводородни групи са изтласкани от нея. В резултат на това повърхността на водата е покрита с палисада от молекули на ПАВ. Такава водна повърхност има по-ниско повърхностно напрежение, което улеснява бързото и пълно намокряне на замърсените повърхности. Чрез намаляване на напрегнатата повърхност на водата, ние увеличаваме нейната омокряща способност.

SMS (синтетични перилни препарати) – натриеви соли на естери на висши алкохоли и сярна киселина:

R – CH 2 – O – SO 2 – ONa

Както синтетичният сапун, така и сапунът, произведен от мазнини, не почистват добре в твърда вода. Следователно, заедно със сапуна от синтетични киселини, детергентите се произвеждат от други видове суровини, например от алкилсулфати - соли на естери на висши алкохоли и сярна киселина. Най-общо образуването на такива соли може да бъде представено чрез уравненията:

Тези соли съдържат от 12 до 14 въглеродни атома на молекула и имат много добри почистващи свойства. Калциевите и магнезиевите соли са разтворими във вода и затова такива сапуни могат да се перат в твърда вода. Алкил сулфатите се намират в много перилни препарати.

Синтетичните детергенти отделят стотици хиляди тонове хранителни суровини - растителни масла и мазнини.

Експеримент:

Можете да сравните сапуни и SMS (прах за пране), като проверите с индикатори каква среда е характерна за нашите перилни препарати.

Когато лакмусът се добави към сапунен разтвор и към SMS разтвор, той става син, а фенолфталеинът става пурпурен, т.е. реакцията на средата е алкална. Между другото, ако препаратът е предназначен за пране на памучни тъкани, тогава реакцията на средата трябва да е алкална, а ако е за копринени и вълнени тъкани, тя трябва да бъде неутрална.

Какво се случва със сапуна и SMS в твърда вода?

Добавете сапунения разтвор в едната епруветка и SMS разтвора в другата, разклатете ги. какво наблюдаваш Добавете калциев хлорид към същите епруветки и разклатете съдържанието на епруветките. Какво наблюдавате сега? SMS разтворът се пени и в сапунения разтвор се образуват неразтворими соли:

2C 17 H 35 COO – + Ca 2+ = Ca(C 17 H 35 COO) 2 ↓

SMCs образуват разтворими калциеви соли, които също имат повърхностно активни свойства.

Използването на прекомерни количества от тези продукти води до замърсяване на околната среда.

Много повърхностно активни вещества са трудни за биоразграждане. Когато отпадъчните води попаднат в реки и езера, те замърсяват околната среда. В резултат на това се образуват цели планини от пяна в канализационни тръби, реки, езера, където попадат промишлени и битови отпадъчни води. Използването на някои повърхностноактивни вещества води до смъртта на всички живи обитатели във водата. Защо сапуненият разтвор се разлага бързо, когато попадне в река или езеро, но някои повърхностноактивни вещества не го правят? Факт е, че сапуните, направени от мазнини, съдържат неразклонени въглеводородни вериги, които се разрушават от бактерии. В същото време някои SMC съдържат алкилсулфати или алкил (арил) сулфонати с въглеводородни вериги с разклонена или ароматна структура. Бактериите не могат да „смилат“ такива съединения. Ето защо при създаването на нови повърхностноактивни вещества е необходимо да се вземе предвид не само тяхната ефективност, но и способността им да се биоразграждат – да се унищожават от определени видове микроорганизми.

XVIРегионална научно-практическа конференция

„Стъпка в бъдещето“ Усолие-Сибирское

Вазелин" href="/text/category/vazelin/" rel="bookmark">Вазелин-ланолиновият сапун се приготвя по следния начин: вземете 3,5 kg вазелин и 1,5 kg ланолин, добавете ги към 95 kg разтопена сапунена маса. Използван вазелин-ланолинов сапун като омекотител за кожа.Медицинските сапуни включват и течен калиев сапун, който се приготвя от течни растителни масла чрез осапуняване с калий каустик;съдържанието на мастни киселини е най-малко 40%.Медицинският сапун, използван външно под формата на пластири , мехлеми, пасти , има терапевтична стойност в съответствие с ефекта на активното вещество, добавено към сапуна.Това е използването на терпентинов сапун под формата на мехлем за ревматизъм.

Специалните видове сапун включват също сапуни, използвани най-вече в текстилната, кожарската, металургичната промишленост, в производството на инсектофунгициди и др. Специалните сапуни са известни предимно в течна форма, приготвени чрез осапуняване на мастна смес с натриеви или калиеви основи или смес от тях .

https://pandia.ru/text/78/390/images/image009_27.jpg" width="135" height="180">

Ефектът на състава на сапуна върху кожата.

Има много разновидности и марки сапуни и преди да изберете най-подходящия, трябва да определите вашия тип кожа.

Мазната кожа често става лъскава поради обилно изпотяване и производство на мазнини и обикновено има големи пори. Още 2 часа след измиване мазната кожа оставя петна върху салфетка, нанесена върху лицето. Кожа като тази се нуждае от сапун

с лек изсушаващ ефект.

Сухата кожа е тънка и много чувствителна към вятър и лошо време, а порите й са малки и тънки; лесно се напуква, защото не е достатъчно еластична. Такава кожа трябва да бъде създадена с максимален комфорт и нежно отношение, по-добре

използвайте скъпи видове сапун.

Нормалната кожа е мека, гладка и има средно големи пори. Такава кожа изглежда "свети", но не блести. Но нормалната кожа, както всяка друга, се нуждае от внимателна грижа.

Сапуни, направени от мастни киселини с къса въглеродна верига (лауринова и миристинова) и ненаситени мастни киселини с дълга въглеродна верига (олеинова). Дразни кожата. Сапунът от наситени мастни киселини с дълга въглеродна верига (палмитинова и стеаринова) не дразни кожата. Алкалните и киселинните сапуни могат да раздразнят кожата, излагайки я на атака на микроби. По-добре е да използвате неутрален сапун

Суровини за производство на сапун

Като суровини за получаване на основния компонент на сапуна могат да се използват животински и растителни мазнини, заместители на мазнини (синтетични мастни киселини, колофон, нафтенови киселини, талово масло). Животински мазнини– древна и много ценна суровина за повърхности за производство на сапун. Те съдържат до 40% наситени мастни киселини. Изкуствени, тоест синтетични, мастни киселини се получават от петролен парафин чрез каталитично окисление с атмосферен кислород. По време на окислението парафиновата молекула се разбива на различни места и се получава смес от киселини, които след това се разделят на фракции. При производството на сапун се използват основно две фракции: C10-C16 и C17-C20. Синтетичните киселини се въвеждат в сапуна за пране в количество от 35-40% Нафтеновите киселини, отделени при пречистването на нефтопродукти (бензин, керосин и др.), Също така се използват за производство на сапун. За тази цел петролните продукти се обработват с разтвор на натриев хидроксид и се получава воден разтвор на натриеви соли на нафтенови киселини (монокарбоксилни киселини от серията циклопентан и циклохексан). Този разтвор се изпарява и се обработва с готварска сол, в резултат на което на повърхността на разтвора изплува тъмно оцветена, подобна на мехлем маса, сапунена нафта. За да се пречисти сапунената нафта, тя се обработва със сярна киселина, т.е. самите нафтенови киселини се изместват от солите. Този водонеразтворим продукт се нарича азидол или асидолмилонафт. Директно от асидол може да се направи само течен или в краен случай мек сапун. Има мазна миризма, но има бактерицидни свойства.

При производството на сапун отдавна се използва колофон, който се получава чрез преработка на смола от иглолистни дървета. Колофонът се състои от смес от смолни киселини, съдържащи около 20 въглеродни атома във въглеродната верига. 12-15% колофон от теглото на мастните киселини обикновено се добавя към състава на сапуна за пране и не повече от 10% се добавя към състава на тоалетните сапуни. Въвеждането на колофон в големи количества прави сапуна мек и лепкав.

Технология за производство на сапун.

Производството на сапун се основава на реакцията на осапуняване - хидролизата на естери на мастни киселини (т.е. мазнини) с основи, което води до образуването на соли на алкални метали и алкохоли.

В специални контейнери (дигестри) нагрятите мазнини се осапуняват с алкали каустик (обикновено сода каустик). В резултат на реакцията в биореактора се образува хомогенна вискозна течност, която се сгъстява при охлаждане - сапунено лепило, състоящ се от сапун и глицерин. Съдържанието на мастни киселини в сапуна, получен директно от сапунено лепило, обикновено е 40-60%. Този продукт се нарича " лепило сапун" Методът за производство на адхезивен сапун обикновено се нарича "директен метод".

„Косвеният метод“ за производство на сапун включва по-нататъшна обработка на сапунено лепило, на което се подлага облекчение- третиране с електролити (разтвори на каустик или натриев хлорид), което води до отделяне на течността: горния слой или сапунено ядро. Съдържа най-малко 60% мастни киселини; долен слой - сапунена луга, електролитен разтвор с високо съдържание на глицерол (съдържа и замърсители, съдържащи се в суровината). Сапунът, получен в резултат на индиректния метод, се нарича „ звук».

Най-висок клас сапун - изрязан, получен чрез смилане на изсушен здрав сапун на валяци рязанеавтомобили. В същото време съдържанието на мастни киселини в крайния продукт се увеличава до 72-74%, подобрява се структурата на сапуна, устойчивостта му на изсушаване, гранясване и високи температури по време на съхранение. Когато се използва сода каустик като основа, се получава твърд натриев сапун. Мек или дори течен калиев сапун се образува, когато се използва каустик поташ.

Сега ще говорим за технологията за производство на сапун. За да приготвите обикновен твърд сапун, вземете 2 кг сода каустик и я разтворете в 8 кг. вода, довеждайте разтвора до 25 ° C и го изсипете в разтопена и охладена до 50 ° C сланина (свинската мас трябва да е безсолена и да вземете 12 kg 800 g от нея за определеното количество вода и сол). Получената течна смес се разбърква добре до пълното хомогенизиране на цялата маса, след което се изсипва в дървени кутии, добре увити с филц, и се поставят на топло и сухо място. След 4-5 дни масата се втвърдява и сапунът е готов.

За да станеш добър тоалетен сапунЗа всеки 100 г свинска мазнина вземете 5-20 г кокосово масло. Необходимо е да се гарантира, че полученият сапун е неутрален. За целта се посолява няколко пъти и след това се вари. След последното осоляване варенето продължава, докато пробата, взета със стъклена пръчица върху плочата, се окаже напълно задоволителна, тоест при стискане на масата между пръстите се получават твърди плочи, които не трябва да се чупят.

Боите, използвани за оцветяване на тоалетен сапун, могат да бъдат много разнообразни. Основните условия, на които трябва да отговарят: да са достатъчно здрави, да се смесват добре със сапун и

нямат вредно въздействие върху кожата.

Червеният цвят за прозрачен сапун се получава с помощта на фуксин и еозин; За непрозрачен сапун се използват цинобър и червено олово.

Жълтият цвят на сапуна се придава от екстракт от куркума и пикринова киселина.

За получаване на зелен сапун се използва зелен анилин или хромово зелено багрило.

Кафявият цвят на сапуна идва от светло или тъмно кафяво анилиново багрило или изгорена захар. При производството на тоалетен сапун парфюмерията играе особено важна роля. Факт е, че ароматът трябва не само да е приятен, но и да запази миризмата си за дълго време и дори, ако е възможно, да се подобри, когато сапунът лежи и изсъхне. Затова при парфюмирането първият въпрос е на каква температура трябва да се парфюмира сапунът. Тогава какъв е ефектът на алкалите върху използваните миризливи вещества. И накрая, добре ли се запазват тези миризливи вещества в алкали?

Добрият сапун има приятна, ненатрапчива миризма поради въведените в него парфюмни добавки - аромати. Специалните сортове сапун също включват антисептици (триклозан, хлорхексидин, салицилова киселина) и биологично активни вещества, включително тези, получени от естествени суровини от лечебни растения.

Технология за приготвяне на сапун в домашни условия

За да приготвите сапун у дома, трябва да следвате следната последователност от операции:

1. Напълнете чаша до ½ с вода, поставете я на статив с метална мрежа и кипнете водата.

2. Изсипете рициново масло и разтвор на натриев хидроксид в съд за изпаряване.

3. Поставете чашата за изпаряване върху чаша вряла вода и загрейте за 10-15 минути, като разбърквате съдържанието й със стъклена пръчка.

4. Добавете наситен разтвор на натриев хлорид и разбъркайте.

5. Охладете чашата със съдържанието.

6. С шпатула съберете сапуна и го оформете на две парчета с големината на оризово зърно.

Можете да овкусите получения сапун с помощта на растителни екстракти, като за целта използвате следните растения: листа от касис, борови иглички, цветове от невен, лайка.

Области на приложение на сапуна.

В допълнение към използването на сапун като детергент, той се използва широко за избелване на тъкани, в производството на козметика и за производството на полиращи смеси за бои на водна основа.

В ежедневието, да не говорим за индустрията, различни предмети и предмети се подлагат на процес на пране. Замърсителите се предлагат в голямо разнообразие от форми, но най-често са слабо разтворими или неразтворими във вода. Такива вещества като правило са хидрофобни, тъй като не се намокрят от вода и не взаимодействат с вода. Следователно са необходими различни препарати.

Ако се опитаме да дефинираме този процес, тогава измиването може да се нарече почистване на замърсена повърхност с течност, съдържаща детергент или система от детергенти. Водата се използва главно като течност в ежедневието. Добрата система за почистване трябва да изпълнява двойна функция: премахване на мръсотията от почистваната повърхност и прехвърлянето й във воден разтвор. Това означава, че препаратът трябва да има и двойна функция: способността да взаимодейства със замърсителя и способността да го прехвърля във вода или воден разтвор. Следователно молекулата на детергента трябва да има хидрофобни и хидрофилни части. "Фобос" на гръцки означава страх. страх. Така че хидрофобен означава „страхуващ се, избягващ вода“. „Филео“ на гръцки означава „любов“, хидрофилен означава обичащ, задържащ вода. Хидрофобната част на молекулата на детергента има способността да взаимодейства с повърхността на хидрофобния замърсител. Хидрофилната част на детергента взаимодейства с водата, прониква във водата и носи със себе си замърсяващата частица, прикрепена към хидрофобния край.

По този начин детергентите трябва да имат способността да се адсорбират върху граничната повърхност, тоест те трябва да имат повърхностно активни вещества.

Солите на тежки карбоксилни киселини, например CH3(CH2)14COONa, са типични повърхностно активни вещества. Те съдържат хидрофилна част (в този случай карбоксилна група) и хидрофобна част (въглеводороден радикал).

Практическа работа

"Тайните на правенето на сапун"

Цел: изследване на процеса на осапунване на висши мастни киселини.

След като изучихме теорията, ще се опитаме да направим сапун на практика, като го сготвим по занаятчийски начин.

За да направим нашия сапун безопасен за здравето, ще използваме естествени суровини.

Използваме следното оборудване и суровини:

· кръгла плоскодънна колба с вместимост 1000 cm3,

· стъклена пръчка,

· статив с аксесоари,

· алкохолна лампа,

· порцеланови чаши с вместимост 500 cm3 и 200 cm3,

· порцеланова лъжица,

· пинсети,

· технически везни,

· стъклена чаша с вместимост 100 cm3,

· телешка мазнина 70гр,

свинска мас 30 г,

· етилов алкохол 20 ml,

· разтвор на Na2CO3,

NaCl разтвор 20% 200 ml,

· 2 капки евкалиптово масло, ароматно вещество, разтворено в алкохол, парчета плат с размери 5X5 cm,

· калъп за пресоване на сапун.

Напредък: И така, нека започнем с получаването на висококачествен звуков сапун.

· Претеглят се на техническа везна 70 g говежда и 30 g свинска мас и се поставят в колба от 1000 cm3, монтирана на статив.

· Пригответе разтвор на калцинирана сода Na2CO3 (25 g Na2CO3+ 30 ml H2O).

· Налейте 20 ml етилов алкохол в колбата. Това ще помогне за разтваряне и контакт с неполярни мазнини в полярни основи.

· Внимателно се налива приготвеният алкален разтвор на Na2CO3 при нагряване и разбъркване.

· Реакцията на осапуняване на мазнината възниква само при нагряване. Признак за реакция е появата на сапун.

· В получената смес се налива 20% разтвор на NaCl и отново се загрява до пълното отделяне на сапуна.

· За разлика от горещата вода, сапунът е почти неразтворим в разтвор на готварска сол. Следователно, когато се изсоли, той се отделя от разтвора и изплува.

· Оставете сместа малко да изстине, отделилият се слой сапун съберете с лъжица върху парче плат, увийте (работете с гумени ръкавици!) и изплакнете със студена вода.

· След като го изстискате леко го прехвърлете върху друго парче плат.

· Да проверим рН на сапуна (нормалното ниво на рН е 6-7) Нашето беше по-високо, затова отново посолихме сапуна и го измихме с вода.

Вторият ни опит ще бъде да получим тоалетен сапун.

За да се получи тоалетен сапун, зърненият сапун се натрошава и омесва. След това добавете 2 капки евкалиптово масло към сапуна (етерично масло, течно, жълто, антисептично и противовъзпалително).

Изучаване на свойствата на сапуна

За да се изследват свойствата на сапуна, е необходимо да се проведат серия от експерименти, потвърждаващи неговите почистващи свойства. За да направите това, трябва:

1. Налейте 5 ml дестилирана вода в една епруветка, същото количество чешмяна вода в друга, поставете парче сапун във всяка.

2. Затворете запушалките и разклатете двете епруветки едновременно за няколко секунди.

3. Поставете епруветките в стойка и използвайте хронометър, за да определите колко време остава пяната във всяка епруветка. В епруветка с дестилирана вода пяната се задържа 30 секунди, а с чешмяна вода 10 секунди.

4. Отбележете вида на съдържанието на всяка епруветка. Разтворът стана мътен от сапун в две епруветки.

5. С универсална индикаторна хартия определете киселинността на сапунения разтвор. Сапуненият разтвор има леко алкална среда.

6. Наличието на глицерол в реакционната смес може да се установи с помощта на качествена реакция към многовалентни алкохоли, т.е. чрез добавяне на прясно приготвен меден хидроксид. Когато към епруветките беше добавен меден хидроксид, разтворът стана ярко син.

Изводи:

· сапунът, произведен в домашни условия, мирише приятно, пени се добре, има антибактериални свойства и е екологичен;

· сапунът има слабо алкална реакция;

· дава характерна реакция към съдържанието на глицерол.

Литература:

1. Експерименти на Алексински по химия - М., 1995 г.

2. Богданова. Лабораторни работи. 8 – 11 клас: Учебник. ръководство за учебни заведения. - М.: Астрел": АСТ", 2001. - 112 с.: ил.

3. Голяма съветска енциклопедия (в 30 тома). гл. изд. . Изд. 3-ти М., „Съветска енциклопедия“. 1972.Т.17 Моршанск - Мятлик. 1974.616стр.

4. Гросе, Химия за любопитните - М., 1993г.

5. Зиновиев Жиров – М., 1990г

6. Селеменева в ежедневието - http:// festival. 1 *****

7. Тобина за производство на сапун - М 1991г

8. – Химия в свободното време – М., 1996.

9. Шабанова студентски дейности – http:// festival. 1 *****

10. Щербакова проекти: организиране на дейности по химия - http:// фестивал. 1 *****

11. Аз изследвам света: Детска енциклопедия: Химия / Автор. – комп. ; Художник , . – М.: „Издателство АСТ“; 1999. – 448 с.

Преглед на специалния курс « Методи за решаване на изчислителни задачи по химия за ученици от 10-11 клас» учители по химия Куликова Н, С.

Общинска образователна институция "Umyganskaya средно училище",с. Умиган, Тулунски район

Тази работа е част от програмата за изучаване на органична химия по темата „Мазнини“, избираем курс „Химия в ежедневието“.

Валентина реши сама да проучи тази тема, тъй като я интересуваше дали може да се направи сапун в домашни условия и дали ще се получи същият като този, който се продава в магазините.

В този проект учителят вече действа като консултант. Знаейки това, може да се отбележи, че тази работа е продължение на непрекъснатия процес на развитие на познавателни интереси, изследователски умения, развиване на способността да се наблюдава и анализира какво се случва по време на експерименти, развитие на практически умения и записване на резултатите от наблюдението, и след това да се направят необходимите заключения въз основа на резултатите.

Работата представя основна информация за произхода на сапуна, историята на производството на сапун, състава, свойствата, класификацията на сапуна, суровините за неговото производство и областите на приложение.

Изучаването на теоретичната част дава възможност да се научите как да направите сапун у дома, така че да е екологично чист продукт. Всички тези аспекти са отразени в този изследователски проект.

И изборът на тази тема допринася за развитието на практически умения и развитието на креативността.

Основният принцип за завършване на работата е личният интерес на ученика към придобиване на химически знания. Валентина предизвика такъв интерес поради оригиналността на идеята за проекта и увлекателния характер на получените резултати.

Всички раздели на проекта са взаимосвързани и имат приемственост на всеки етап.

Работата прилага принципа на развиващото обучение, насочено към получаване на нови знания чрез изследователска дейност и развива практически изследователски умения.

Но най-важният резултат от този проект е, че той насърчава любопитството, проучването и устойчивия интерес към химията.

Ръководител проект.

Да живее ароматизиран сапун,
И пухкава кърпа,
И прах за зъби
И гъст гребен!
Да се измием, напръскаме,
Плувайте, гмуркайте се, търкаляйте се
И във ваната, и в банята, навсякъде.
Вечна слава на водата!

К. Чуковски

Цели и задачи.Помислете за състава и структурата на сапуна и детергентите, покажете връзката между структурата и свойствата на детергентите; консолидират уменията за работа в малки групи, разширяват хоризонтите на учениците и развиват тяхното мислене.

Оборудване и реактиви.Опаковки от сапун и перилни препарати, информационни листове за ученици, комплект химическа стъклария (епруветки, спиртни лампи, чаши, държачи за епруветки, стъклени пръчици); мазнина, маргарин или масло, сапун, синтетичен детергент, течен сапун, 15% разтвор на натриев хидроксид, разтвор на натриев хлорид (наситен), разреден разтвор на сярна киселина, разтвори на оловен ацетат, калциев хлорид, меден сулфат, разтвори на фенолфталеин, съдържащи калциеви или магнезиеви йони , дестилирана вода.

Изучаването на темата отнема два урока, единият от които е теоретичен урок, вторият е практическа работа.

Учениците работят в малки групи, настанени около периметъра на класната стая. На масите им има контейнери със сапун и синтетични детергенти, набор от химически стъклария и реактиви.

ПО ВРЕМЕ НА ЗАНЯТИЯТА

Учител. Момчета, днешният урок е посветен на химията на сапуна и детергентите и ще се състои от две части.

В първия урок ще разгледаме теоретични въпроси:

Сапун в древността, история на производството на сапун;

Структурата на сапуна, неговите свойства;

Състав на сапун и синтетични детергенти;

производство на сапун;

Използване на сапун и синтетични перилни препарати.

Във втория урок ще проведем лабораторни експерименти, потвърждаващи свойствата на сапуна и синтетичните детергенти.

Съобщение по темата
„Сапун в древността, история на производството на сапун“

Студент.Сапунът е бил познат на човека още преди новата ера. Най-ранното споменаване на сапун в европейските страни се намира в римския писател и учен Плиний Стари (23–79). В своя трактат Естествена история Плиний пише за методите за производство на сапун чрез осапунване на мазнини. Освен това той пише за твърд и мек сапун, направени съответно с сода и поташ.

За пране и пране на дрехи в Рус те използваха луга, получена чрез обработка на пепел с вода, т.к. пепелта от изгорено гориво от растителен произход съдържа поташ.

Развитието на производството на сапун беше улеснено от наличието на суровини. Например сапунената индустрия в Марсилия, известна от ранното Средновековие, е имала зехтин и сода. Производството на сапун също се развива в Италия, Гърция, Испания и Кипър, т.е. в райони, където се отглеждат маслинови дървета. Първите германски фабрики за сапун са основани през 14 век.

Дълго време не беше ясна химическата същност на процесите на производство на сапун. Едва в края на 18в. Химическата природа на мазнините беше изяснена и след това бяха разбрани техните реакции на осапуняване. През 1779 г. шведският химик К. В. Шееле показа, че когато зехтинът реагира с оловен оксид и вода, се образува водоразтворимо сладко вещество. През 1817 г. френският химик M.E. Chevrel открива стеаринова, палмитинова и олеинова киселини като продукти от разлагането на мазнините, когато се осапунят с вода и основи. Сладката субстанция, получена от Шееле, е наречена от Шеврьол глицерин. Четиридесет години по-късно френският химик P. E. M. Berthelot установява природата на глицерина и обяснява химичната структура на мазнините.

Обяснение на темата
„Структурата на сапуна, неговите свойства“

Учител. Сапуните са натриеви или калиеви соли на висши мастни киселини (схема 1), които се хидролизират във воден разтвор, за да образуват киселина и основа.

Обща формула на твърд сапун:

Солите, образувани от силни основи на алкални метали и слаби карбоксилни киселини, се подлагат на хидролиза:

Получената основа емулгира, частично разгражда мазнините и по този начин освобождава полепналата по тъканта мръсотия. Карбоксилните киселини с вода образуват пяна, която улавя частиците мръсотия. Калиевите соли са по-разтворими във вода от натриевите соли и следователно имат по-силни почистващи свойства.

Хидрофобната част на сапуна прониква в хидрофобния замърсител, в резултат на което повърхността на всяка замърсителна частица е заобиколена от обвивка от хидрофилни групи. Те взаимодействат с полярните водни молекули. Благодарение на това йоните на перилния препарат, заедно със замърсяването, се отделят от повърхността на тъканта и преминават във водната среда. Така замърсената повърхност се почиства с препарат.

Работа в малки групи

Използвайки информационните листове (приложение) и раздавателни материали, учениците изпълняват следните задачи.

1. Попълнете таблицата.

Таблица

Състав на сапун и синтетични перилни препарати

2. Първоначално отговорено: Какви са предимствата от използването на синтетични перилни препарати пред сапун?

Ролева игра „Правене на сапун“

Един от учениците е в ролята на технолог, разказвайки за етапите на производство на сапун. Всяка група избира кореспондент от медиите: списание Soap, вестник Soap Bubble, телевизионна компания SMS.

технолог. Производството на сапун се състои от два етапа: химичен и механичен. На първия етап (готвене на сапун) се получава воден разтвор на натриеви (по-рядко калиеви) соли, мастни киселини или техни заместители.

Производство на висши карбоксилни киселини по време на крекинг и окисление на петролни продукти:

Получаване на натриеви соли:

СЪС нз м COOH + NaOH = C нз м COONa + H2O.

Готвенето на сапун завършва чрез третиране на сапунения разтвор (сапунено лепило) с излишък от алкали или разтвор на натриев хлорид. В резултат на това концентриран слой сапун, наречен сърцевина, изплува на повърхността на разтвора. Полученият сапун се нарича здрав сапун, а процесът на изолирането му от разтвора се нарича изсоляване или изсоляване.

Механичната обработка се състои от охлаждане и сушене, смилане, финална обработка и опаковане на готовите продукти.

В резултат на процеса на производство на сапун, ние получаваме голямо разнообразие от продукти, с които можете да се запознаете.

Кореспондент на списание Soap. Еднакви или различни ли са производствените етапи на перилния и тоалетен сапун?

технолог.Производството на сапун за пране завършва на етапа на изсоляване, по време на който сапунът се почиства от протеини, оцветители и механични примеси. Производството на тоалетен сапун преминава през всички етапи на механична обработка. Най-важното от тях е смилането, т.е. прехвърляне на здрав сапун в разтвор чрез кипене с гореща вода и повторно осоляване. В този случай сапунът се оказва особено чист и лек.

Кореспондент на вестник "Сапунен мехур". Има ли странични продукти, получени при производството на сапун и как се използват?

технолог.Ако сапунът е направен от животински или растителни мазнини, тогава глицеринът, образуван по време на осапунването, се отделя от разтвора след отделяне на ядрото, което се използва широко: в производството на експлозиви и полимерни смоли, като омекотител за тъкани и кожа, в производството на парфюми, козметика и медицински препарати, в производството на сладкарски изделия.

Кореспондент на телевизионната компания SMS. Понастоящем някои сапуни и синтетични детергенти се извличат от петролни продукти. Какви са технологичните тайни на такова производство?

технолог.При производството на сапун се използват нафтенови киселини, отделящи се при пречистването на петролни продукти (бензин, керосин). За тази цел петролните продукти се обработват с разтвор на натриев хидроксид и се получава воден разтвор на натриеви соли на нафтенови киселини. Този разтвор се изпарява и се третира с готварска сол, в резултат на което на повърхността на разтвора изплува тъмно оцветена, подобна на мехлем маса - сапунен нафт. За да почистите сапунафта, той се третира със сярна киселина. Този водонеразтворим продукт се нарича азидол или асидол-милонафт. Сапунът се прави директно от асидол.

Работете по схема 2.

В края на първия урок учителят обобщава изучаването на учебния материал и посочва превантивните мерки при използване на детергенти.

Праховете за пране могат:

Дразни дихателните пътища;

Стимулира проникването на токсични вещества в кожата;

Причиняват алергии и кожни дерматити.

Във всички тези случаи трябва да преминете към използване на сапун, чийто единствен недостатък е, че изсушава кожата.

Практическа работа
„Свойства на сапун и синтетични детергенти“

(Преди започване на работа - инструктаж за безопасност.)

Експеримент „Осапуняване на мазнини във водно-алкохолен разтвор“

Поставете мазнина, маргарин и масло в епруветка, добавете 8–10 ml 15% алкохолен разтвор на натриев хидроксид. Сместа се разбърква и се загрява до кипене. Продължете осапунването, докато течността стане хомогенна. Добавете наситен разтвор на натриев хлорид към получената гъста течност и кипете разтвора за 1-2 минути.

1. Какво вещество се появи на повърхността в резултат на експеримента?

3. За какви практически цели се използва процесът на осапунване на мазнини?

Експеримент „Изолиране на мастни киселини“

Поставете парче твърд сапун в епруветка, добавете към него 8–10 ml дестилирана вода, разклатете и загрейте получения разтвор. Добавете разтвор на разредена сярна киселина към сапунения разтвор и загрейте до кипене.

Задачи за самостоятелни изводи

1. Какви промени настъпват при нагряване и охлаждане на разтвор?

2. Напишете уравнението за протичащата реакция.

Експеримент „Получаване на неразтворими соли на мастни киселини“

Поставете парче твърд сапун в епруветка, добавете към него 8–10 ml дестилирана вода, разклатете и загрейте получения разтвор. Разделете разтвора в три епруветки, добавете разтвор на оловен ацетат към първата, разтвор на калциев хлорид към втората и разтвор на меден сулфат към третата.

Задачи за самостоятелни изводи

1. Обяснете промените, които настъпват във всяка епруветка.

2. Напишете уравненията за протичащите реакции.

Изживейте „Сравнение на сапун и синтетични перилни препарати“

Пригответе 10 ml разредени разтвори в три епруветки:

а) твърд сапун;

б) един от синтетичните прахообразни перилни препарати;

в) течен сапун.

Разделете получените разтвори на две части (всяка от тях съдържа три епруветки).

а) Добавете няколко капки фенолфталеин към всяка от трите епруветки от първата част с различни разтвори. (Ако препаратът е предназначен за памучни тъкани, тогава средата е алкална, а ако е за копринени и вълнени тъкани, тя е неутрална.)

б) В останалите три епруветки от втората част с разтвори на сапун и синтетични детергенти при разклащане добавете 2–3 ml вода, съдържаща Ca 2+ и Mg 2+ йони.

Задачи за самостоятелни изводи

1. Защо сапуненият разтвор е алкален? Обяснете отговора си, като използвате уравнението на реакцията.

2. Кой от горните препарати трябва да се използва за пране:

а) памучни тъкани;

б) копринени и вълнени тъкани;

в) в твърда вода?

В края на урока учителят обобщава работата в урока, като накратко повтаря основните му етапи.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Информационен лист

Животинските мазнини са древна и много ценна суровина за производството на сапун. Те съдържат до 40% наситени мастни киселини.

Синтетичните мастни киселини се получават от петролен парафин чрез каталитично окисление с атмосферен кислород:

CH 3 (CH 2) м CH 2 –CH 2 (CH 2) н CH 3 + 2.5O 2 = CH 3 (CH 2) м COOH + CH 3 (CH 2) н COOH + H2O.

При производството на сапун се използват две фракции: C 10 – C 16 и C 17 – C 20. Сапунът за пране съдържа 35–40% синтетични киселини.

При производството на сапун се използва колофон, получен чрез преработка на смолата на иглолистни дървета. Колофонът се състои от смес от смолни киселини, съдържащи около 20 въглеродни атома във веригата. Към състава на сапуна за пране се добавя 12–15% колофон спрямо теглото на мастните киселини и не повече от 10% към състава на тоалетните сапуни. Въвеждането на колофон прави сапуна мек и лепкав.

За да се подобрят характеристиките на перилния и тоалетен сапун, както и да се намали цената му, в него се въвеждат пълнители. Те включват натриеви соли, казеин и нишесте. Казеинът и нишестето се използват за разпенване и стабилност на пяната. Основният пълнител на тоалетен сапун е сапонин, получен чрез излужване на определени растения.

При пране на дрехи в твърда вода, съдържаща калциеви и магнезиеви йони, потреблението на сапун се увеличава с 25–30%. Леко разтворимите калциеви и магнезиеви соли се отлагат върху тъканта, което я прави груба, по-малко еластична, избеляла и намалява нейната здравина.

За да се елиминират вредните ефекти от твърдата вода, към сапуна се добавя натриев декаоксотрифосфат (V) Na 5 P 3 O 10. P 3 O 10 5– йони свързват калциеви и магнезиеви йони в силни неразтворими съединения. По същество те действат като омекотител за вода. За същата цел Na 5 P 3 O 10 се добавя към праховете за пране в обем до 20%.

Основата на синтетичните детергенти (детергенти) е Na-сол на алкан сулфонова киселина,

чийто дял достига 30%.

Обща формула на синтетични детергенти:

Производството на тези вещества се основава на петролни продукти.

Синтетичните перилни препарати са сложен състав, съдържащ избелители (ултрамарин, натриев перборат) и пенители (аминоалкохоли). Чистят еднакво добре както в мека, така и в твърда вода.

В същото време детергентите се биоразграждат много бавно. Натрупвайки се във водни тела, те водят до силен растеж на зелени растения, което причинява преовлажняване.

Сапонификация- Това е хидролиза на естери под въздействието на алкали. Това произвежда сол на органична киселина и алкохол. Исторически това име идва от процеса на производство на сапун - хидролиза на мазнини с луга, при което се получава смес от соли на висши мастни киселини (всъщност сапун) и глицерин (тривалентен алкохол).
Съотв осапунванее реакцията на естер с алкали.

Преди изобретяването на сапуна, мазнините и мръсотията са били отстранявани от кожата с помощта на пепел и фин речен пясък.Технологията за производство на сапун от животински мазнини се е развивала в продължение на много векове. Нека да видим как можете да направите сапун в химическа лаборатория. Първо се приготвя мастна смес, която се разтопява и осапунява - вари се с алкали. За да хидролизирате мазнините в алкална среда, вземете малко топена свинска мас, около 10 ml етилов алкохол и 10 ml алкален разтвор. Тук също се добавя трапезна сол и получената смес се загрява. Така се получават сапун и глицерин. Добавя се сол за утаяване на глицерин и примеси. Сапунът се произвежда и индустриално.

Състав на сапун
Сапуните са натриеви или калиеви соли на висши карбоксилни киселини (киселини, съдържащи повече от 10 въглеродни атома), получени в резултат на хидролиза на мазнини в алкална среда (най-често от мазнини, съдържащи стеаринова киселина C 17 H 35 COOH) - C 17 H 35 COONa – натриев стеарат.
Мазнини + алкали = соли на мастни киселини и глицерол.

Свойства на сапуна
Повърхностният слой на дестилираната вода е в напрегнато състояние като еластичен филм. Когато се добавят сапун и някои други водоразтворими вещества, повърхностното напрежение на водата намалява. Сапунът и другите детергенти се класифицират като повърхностно активни вещества (ПАВ). Те намаляват повърхностното напрежение на водата, като по този начин подобряват почистващите свойства на водата.

Молекулите, разположени на повърхността на течността, имат излишък от потенциална енергия и следователно са склонни да бъдат изтеглени навътре, така че минимален брой молекули да останат на повърхността. Поради това по повърхността на течността винаги действа сила, стремяща се да намали повърхността. Това явление във физиката се нарича повърхностно напрежение на течност.

Тайната на почистващия ефект на сапуна

SMC (синтетични детергенти) са натриеви соли на синтетични киселини (сулфонови киселини, естери на висши алкохоли и сярна киселина).
Нека разгледаме свойствата на детергентите и сравнете сапун и SMS (прах за пране). Първо, нека проверим каква среда е типична за нашите перилни препарати. Как да направим това?
Използване на индикатори.
Ще използваме познатите ни индикатори - лакмус и фенолфталеин. Когато лакмусът се добави към сапунен разтвор и към SMS разтвор, той става син, а фенолфталеинът става пурпурен, т.е. реакцията на средата е алкална.

Какво се случва със сапуна и SMS в твърда вода? (ясно е защо производителите на сапун не правят сапун с чешмяна вода, а използват отвари, дестилирана вода, мляко и т.н.)
Добавете сапунения разтвор в едната епруветка и SMS разтвора в другата, разклатете ги. какво наблюдаваш Добавете калциев хлорид към същите епруветки и разклатете съдържанието на епруветките. Какво наблюдавате сега? SMS разтворът се пени и в сапунения разтвор се образуват неразтворими соли:
2C 17 H 35 COO – + Ca 2+ = Ca(C 17 H 35 COO) 2
А SMCs образуват разтворими калциеви соли, които също имат повърхностно активни свойства.
Използването на прекомерни количества от тези продукти води до замърсяване на околната среда. Нека чуем съобщение за екологичните последици от използването на повърхностноактивни вещества.
Много повърхностно активни вещества са трудни за биоразграждане. Когато отпадъчните води попаднат в реки и езера, те замърсяват околната среда. В резултат на това се образуват цели планини от пяна в канализационни тръби, реки, езера, където попадат промишлени и битови отпадъчни води. Използването на някои повърхностноактивни вещества води до смъртта на всички живи обитатели във водата.

Защо сапуненият разтвор се разлага бързо, когато попадне в река или езеро, но някои повърхностноактивни вещества не го правят?Факт е, че сапуните, направени от мазнини, съдържат неразклонени въглеводородни вериги, които се разрушават от бактерии. В същото време някои SMC съдържат алкилсулфати или алкил (арил) сулфонати с въглеводородни вериги с разклонена или ароматна структура. Бактериите не могат да „смилат“ такива съединения. Ето защо при създаването на нови повърхностноактивни вещества е необходимо да се вземе предвид не само тяхната ефективност, но и способността им да се биоразграждат – да се унищожават от определени видове микроорганизми.

Определение

сапун- течни или твърди продукти, съдържащи повърхностно активни вещества, в комбинация с вода, използвани за почистване и грижа за кожата (тоалетен сапун, шампоани, гелове), или като битова химия - препарат (сапун за пране).

Химичен състав на сапуна

От гледна точка на химичния състав:

твърди сапуни- смес от разтворими натриеви соливисши мастни (наситени и ненаситени) киселини;

течни сапуни- смес от разтворими калиеви или амониеви солисъщите киселини

Един от вариантите за химичен състав на твърдия сапун е $C_(17)H_(35)COONa$, течният сапун е $CC_(17)HH_(35)COOK$.Мастните киселини, от които се прави сапунът, включват:

стеаринова(октадеканова киселина) - $C_(17)H_(35)COOH$, твърда, едноосновна наситена карбоксилна киселина, една от най-разпространените мастни киселини в природата, включена под формата на глицериди в състава липиди, предимно триглицериди на мазнини от животински произход (в агнешката мазнина до ~30%, в растителната мазнина (палмово масло) - до 10%).
палмитинова(хексадеканова киселина) - $C_(15)H_(31)COOH$, най-разпространената твърда едноосновна наситена карбоксилна киселина (мастна киселина) в природата, е част от глицеридите на повечето животински мазнини и растителни масла (маслото съдържа 25%, свинска мас - 30%), много растителни мазнини ((палмово, тиквено, памучно масло, масло от бразилски орех, какао и др.);
миристичен (тетрадеканова киселина) - $C_(13)H_(27)COOH$ - едноосновна наситена карбоксилна киселина, намираща се в природата като триглицерид в бадемово, палмово, кокосово, памучно и други растителни масла
лаурин(додеканова киселина) - $C_(11)H_(23)COOH$ - едноосновна наситена карбоксилна киселина, както и миристинова киселина, се намират в много растителни масла от южните култури: палмово, кокосово, масло от сливови ядки, палмово масло от тукума и др.
олеинова(цис-9-октадеценова киселина) - $CH_3(CH_2)_7-CH=CH-(CH_2)_7COOH$ или обща формула $C_(17)H_(33)COOH$ - течна моноосновна мононенаситена мастна киселина, принадлежи към омега група -9 ненаситени мастни киселини, намиращи се в големи количества в животинските мазнини, особено в рибеното масло, както и в много растителни масла - зехтин. слънчоглед, фъстък, бадем и др.

Освен това сапунът може да съдържа други вещества, които имат детергентно действие, както и аромати и оцветители. Често за подобряване на потребителските свойства към сапуна се добавят глицерин, талк и антисептици.

Методи за приготвяне на сапун

Всички методи за производство на сапун се основават на реакцията на алкална хидролиза на мазнини (животински или растителни):

Приготвяне на твърд сапун

За да приготвите твърд сапун, трябва да вземете около 30 г свинска мас и около 70 г телешка мазнина. Разтопете всичко това и когато мазнината се разтопи, добавете 25 g твърда основа NaOH и 40 ml вода. Лугата трябва да се загрее преди добавяне.

внимание!Трябва да работите внимателно с алкали, така че пръските от него да не попаднат върху кожата ви.

Продължете да загрявате половин час на слаб огън, като не забравяте да разбърквате (по-добре е да разбърквате със стъклена пръчка). Докато водата заври, трябва да добавите предварително загрята вода към сместа.

За да отделите (осолите) получения сапун от разтвора, можете да използвате разтвор на готварска сол (NaCl). За да го приготвите, трябва да разтворите 20 g NaCl сол в 100 ml вода. След като добавите сол, продължете да загрявате сместа. В резултат на изсоляването на повърхността на разтвора се появяват сапунени люспи. След охлаждане трябва да съберете люспите, които се появяват от повърхността на разтвора, с лъжица и да ги изстискате с помощта на кърпа или марля. За да предотвратите попадането на остатъци от алкали върху ръцете ви, най-добре е да извършвате тази операция с гумени ръкавици.

Получената маса трябва да се измие с малко количество студена вода и за да се получи приятен аромат, можете да добавите алкохолен разтвор на ароматно вещество (например парфюм). Можете също така да добавите оцветители и антисептични вещества. След това омесете цялата маса и с леко нагряване оформете желаната форма.

При производството на тоалетен сапун в индустриален мащаб се използват предимно растителни мазнини, а не животински мазнини. Колко различни мазнини има, толкова различни видове сапун могат да бъдат направени. Например течните сапуни (с изключение на зехтина) се получават основно от растителни масла, но за разлика от твърдия сапун, течният сапун не се отделя чрез „осоляване“.

Приготвяне на течен сапун

Приготвянето на течен сапун, както и приготвянето на твърд сапун, се извършва чрез алкална хидролиза, но за разлика от предишния метод, трябва да използвате разтвор на калиев хидроксид (КОН). Вместо животинска мазнина можете да вземете растително масло с добавяне на 30 g калиева основа (KOH) и 40 ml вода.

внимание!Точно както при приготвянето на твърд сапун, алкалът е разяждащо вещество, по-добре е да работите с ръкавици.

Всички операции се извършват подобно на първия метод. Въпреки това, вместо да го осолявате, трябва да оставите разтвора да се охлади, като бъркате непрекъснато. Това създава смес от сапун и вода, плюс малко количество нереагирали вещества, наречени „слепващ сапун“. Няма нужда да разделяте сместа. тъй като има почистващи свойства.

ПОВЪРХНОСТНО-АКТИВНИ ВЕЩЕСТВА (ПАВЪРХНОСТНО-АКТИВНИ ВЕЩЕСТВА)

Определение

Повърхностноактивните вещества (повърхностно активните вещества) са химични съединения, които, концентрирайки се на границата между термодинамичните фази, причиняват намаляване на повърхностното напрежение.

Основната количествена характеристика на повърхностно активното вещество е повърхностната активност - способността на веществото да намалява повърхностното напрежение на границата.

Повърхностно активните вещества са органични съединения, съдържащи поляренчаст, т.е хидрофилен компонент(функционални групи на киселини и техните соли -OH, -COO(H)Na, -$OSO_2O(H)Na$, -$SO_3(H)Na$) и неполярни(въглеводородна) част, т.е хидрофобен компонент.

Както вече беше посочено, сапуните са повърхностно активни вещества. В допълнение към различните видове сапун, повърхностноактивните вещества също включватразлични синтетични перилни препарати (SMC), както и алкохоли, карбоксилни киселини, амини и др.

На въз основа на химическата природа на молекулите,Повърхностноактивните вещества се делят начетири основни класа: анионни, катионни, нейонни и амфотерни.

1. Анионни повърхностноактивни веществасъдържат една или повече полярни групи в молекулата и се дисоциират във воден разтвор, за да образуват вериги от аниони, които определят тяхната повърхностна активност. Хидрофобната част на молекулата обикновено е представена от наситени или ненаситени алифатни вериги или алкилароматни радикали. Общо се разграничават шест групи анионни повърхностноактивни вещества. Най-често срещаните анионни повърхностноактивни вещества са алкилсулфати и алкиларилсулфонати. Тези вещества са слабо токсични, не дразнят човешката кожа и се подлагат на задоволително биологично разлагане във водни тела, с изключение на алкиларил сулфонатите с разклонена алкилна верига. Анионните повърхностноактивни вещества се използват за производството на прахове за пране и почистващи продукти.

2. Катионни повърхностноактивни веществадисоциират във воден разтвор, за да образуват повърхностноактивен катион с дълга хидрофобна верига и анион, обикновено халогенид, понякога анион на сярна или фосфорна киселина. Сред катионните ПАВ преобладават азотсъдържащите съединения. Катионните повърхностноактивни вещества намаляват повърхностното напрежение по-малко от анионните повърхностноактивни вещества, но те могат да взаимодействат химически с повърхността на адсорбента, например с бактериални клетъчни протеини, причинявайки бактерициден ефект. Катионните повърхностноактивни вещества намаляват повърхностното напрежение по-малко от анионните повърхностноактивни вещества, но могат да се използват за омекотяване на тъкани. Катионните повърхностно активни вещества също са включени в праховете за пране и почистващите продукти, но освен това на тяхна основа се приготвят шампоани, душ гелове и омекотители.

3. Нейонни повърхностноактивни веществане се дисоциират на йони във вода. Разтворимостта им се дължи на наличието в молекулите на хидрофилни етерни и хидроксилни групи, най-често полиетиленгликоловата верига. Характерна особеност на нейоногенните ПАВ е течното им състояние и ниското пенообразуване във водни разтвори. Такива повърхностно активни вещества почистват добре полиестерните и полиамидните влакна.

4. Амфотерни (амфолитични) повърхностноактивни веществасъдържат в молекулата хидрофилен радикал и хидрофобна част, която може да бъде акцептор или донор на протон, в зависимост от рН на разтвора. Обикновено тези повърхностно активни вещества включват една или повече основни и киселинни групи. В зависимост от стойността на рН, те проявяват свойствата на катионни или анионни ПАВ. От групата на амфотерните ПАВ най-често се използват бетаинови производни (например кокаминопропил бетаин). В комбинация с анионни повърхностно активни вещества, те подобряват пенообразуващата способност и повишават безопасността на перилните препарати. Тези производни се получават от естествени суровини, така че те са доста скъпи компоненти. Амфотерни и нейонни повърхностноактивни вещества се използват в производството на деликатни перилни препарати - шампоани, гелове и почистващи препарати.

ВЛИЯНИЕ НА ПАСТИРИТЕ ВЪРХУ ХОРАТА И КОМПОНЕНТИТЕ НА ОКОЛНАТА СРЕДА

Водни разтвори на повърхностно активни вещества в по-големи или по-малки концентрации навлизат във водни тела с промишлени и битови отпадъчни води. Обръща се голямо внимание на пречистването на отпадъчни води от повърхностноактивни вещества, тъй като поради ниската скорост на разлагане е трудно да се предвиди отрицателното въздействие върху растителните и животинските организми. Отпадъчните води, съдържащи продукти от хидролиза на полифосфатни повърхностноактивни вещества, могат да причинят интензивен растеж на растенията, което води до замърсяване на преди това чисти водни тела: тъй като растенията умират, те започват да гният и съдържанието на разтворен кислород във водата намалява, което от своя страна влошава условията за съществуването на други живи форми във водата.водно тяло

Като всяка среда в биосферата, водното тяло има свои собствени защитни сили и има способността да се самопречиства. Самопречистването възниква поради разреждане, утаяване на частици на дъното и образуване на отлагания, разлагане на органични вещества до амоняк и неговите соли поради действието на микроорганизми. Голямата трудност при самовъзстановяването на водни тела след излагане на повърхностноактивни вещества е, че повърхностноактивните вещества най-често присъстват под формата на смес от отделни хомолози и изомери, всеки от които проявява индивидуални свойства при взаимодействие с вода и дънни утайки, и механизмът на тяхното биохимично разграждане също е различно. Изследванията на свойствата на смесите на повърхностноактивни вещества показват, че в концентрации, близки до праговите, тези вещества имат ефект на сумиране на вредните си ефекти.

Повърхностноактивните вещества се разделят на такива, които бързо се разрушават в околната среда и такива, които не се разрушават и могат да се натрупват в организмите в неприемливи концентрации. Едно от основните отрицателни ефекти на повърхностноактивните вещества в околната среда е намаляването на повърхностното напрежение. Във водните обекти промените в повърхностното напрежение водят до намаляване на концентрацията на кислород във водната маса, което води до увеличаване на биомасата на синьо-зелени и кафяви водорасли и смърт на риби и други водни организми.

Само няколко повърхностно активни вещества се считат за безопасни (алкилполиглюкозиди), тъй като техните разпадни продукти са въглехидрати. Въпреки това, когато повърхностно активните вещества се адсорбират върху повърхността на частиците (тиня, пясък), скоростта на тяхното разрушаване намалява многократно. Следователно, при нормални условия, те могат да освободят (десорбират) йони на тежки метали, задържани от тези частици, и по този начин да увеличат риска тези вещества да навлязат в човешкото тяло.

Повърхностно активните вещества могат да попаднат в човешкото тяло по различни начини – с храна, вода, през кожата. Компонентите на повърхностно активното вещество могат да причинят алергични реакции, включително тежки усложнения.